JPS627463Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は熱可塑性樹脂シートや板のシートフオー
ミング用型、即ち真空成形用型、圧空成形用型、
熱プレス成形用型など、或は熱可塑性樹脂のブロ
ー成形用型、発泡樹脂ビーズモールド成形用型な
ど、熱可塑性樹脂材料の成形用型に関する。

例えば、真空成形用型は型材料からみて、Al
（アルミニウム）鋳造等の金属型、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂型、木材型、石コウ型などがあ
る。それ等のうち熱可塑性樹脂材料の量産成形用
としては耐久性のある金属型ないしは樹脂型が利
用される。

金属型は耐久性に最も優れると共に、熱伝導率
がよいから型の肉厚内に配管した冷却媒体配管に
よる成形後の型及び成形品の冷却効率がよいなど
の利点がある。しかし製型のために大掛りな鋳造
設備ないしは金属工作設備を要し、製型のリード
タイムも長く、高価である等の欠点がある。殊に
型成形面に凹凸しぼ模様など精巧なレリーフ模様
を具備させたものの製型は特に手間を要し、勢い
高価なものとなる。

樹脂型は逆に製型に大掛りな設備を必要とせ
ず、リードタイムも金属型に比べれば格段に短
く、しぼ模様等のレリーフ模様付のものも未硬化
状態の樹脂型面にレザー・皮革・布等の凹凸表面
を有する現物の面を押し当てて現物面の凹凸模様
を転写させる等の手法により容易に安価に得るこ
とができる利点がある。しかし熱伝導性が悪く冷
却率が低いので、各成形サイクルに於ける冷却時
間を充分長くとる必要がありそれだけ成形能率が
低い欠点がある。型及び成形品の冷却が所定の温
度まで充分になされない場合には被成形材料の成
形形状が全体に所謂あまいものとなつたり、変形
を有するものであつたり、表面の凹凸模様付けが
不充分であつたりして製品品質が低下する。

真空成形用型以外の圧空成形用型、熱プレス成
形用型、ブロー成形用型、発泡樹脂ビーズモール
ド成形用型なども金属型が利用され、従つてその
製型は上述の真空成形用金属型と同様の欠点を有
する。

又型成形面の各部に開口させて形成する通気
孔、即ち真空成形型における真空吸引孔、圧空成
形型・熱プレス成形型・ブロー成形型等における
排気孔、発泡樹脂ビーズモールド成形型における
熱気導入孔などは、成形品面にその各通気孔開口
の孔跡が付かないように可及的に小開口径のもの
にする必要があるが、しかしドリル穿孔で形成で
きる通気孔開口径の下限はせいぜい0.5mm程度で
あり、この口径では被成形樹脂材料が例えば成形
のよいオレフイン系樹脂のような場合には成形品
面にいまだその孔跡が容易に転写され、特に成形
品面が平滑面、或は細かいしぼ等の微細凹面等で
ある場合にはその転写された孔跡が目立ち、製品
の品位が低下する。成形品面に型成形面各部の通
気孔開口の孔跡を付けないようにするには各通気
孔の開口径を約0.2mm以下の微細なものとする必
要がある。しかしそのような微細開口径の通気孔
の形成は特殊な技術を要しなかなか難しく、又
個々の通気孔の通気能は小さくなるからそれを補
うために形成する通気孔の数を大幅に増加させる
必要がある。

本案は上記に鑑みて提案されたもので、十分な
繰返し使用耐久性を有する、冷却ないしは型加熱
効率がよい、表面しぼ模様等のレリーフ模様付き
の型も容易・安価に製作できる、型成形面に通気
孔を開口させて形成する必要がなく、従つて通気
孔開口の孔跡転写のない成形品を得ることができ
る、等の金属型と樹脂型の利点を合せもつ両型中
間タイプの実用性・経済性に富む熱可塑性樹脂材
料の成形用型を提供することを目的とする。

即ち本考案は、成形型を少なくとも成形面側の
上層と、その上層をバツキングする下層の２層構
成とし、上層は金属溶射により造形した連続微気
孔性のそれ自体通気性を有するポーラス金属肉質
とし、下層は、上層との接合界面近傍部分、該下
層中に埋設した冷却ないしは加熱媒体流通用配管
の周囲部分、及び上記両部分間を、金属フイラメ
ントないしは金属細長切断片、或はそれ等の織物
状物又は不織布状物を熱硬化性樹脂により前者の
金属分と後者の樹脂分の配合比を重量比で１〜
５：１にして結着した金属−熱硬化性樹脂結着肉
質とし、残余の下層部分を熱硬化性樹脂のみの肉
質とするか、或は前記の金属−熱硬化性樹脂結着
肉質との比較において該肉質よりも金属分の含有
割合を少なくした金属−熱硬化性樹脂結着肉質と
し、下層の各部に、該下層の肉厚を貫通して下層
の自由面側から上層との接合界面に通じる通気孔
を具備させてなる、熱可塑性樹脂材料の成形用型
を要旨とする。

以下、上記本案に従つて構成した一実施例たる
真空成形用型を例にして具体的に説明する。

第１図において、１は真空成形型で、成形面側
の上層２と、その上層をバツキングする下層３の
２層構成となつている。

上層２は、亜鉛・アルミニウム・銅などの金属
の溶射により造形した連続微気孔性でそれ自体通
気性を有するポーラス金属肉質の層である。

下層３は第５図の拡大断面図のように、上層２
との接合界面近傍部分３_１、該下層３中に埋設し
た冷却ないしは加熱媒体流通用配管４（真空成形
用型の場合、冷却媒体流通用配管）の周囲部分３
_２、及び上記両部分間３_３を金属フイラメントな
いしは金属細長切断片、或はそれ等の織物状物又
不織布状物を熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂・ポリ
エステル樹脂・シリコン樹脂等）により前者の金
属分と後者の樹脂分の配合比を重量比で１〜５：
１にして結着した金属−熱硬化性樹脂結着肉質と
し、残余の下層部分を熱硬化性樹脂のみの肉質と
するか、或は前記の金属−熱硬化性樹脂結着肉質
との比較において該肉質よりも金属分の含有割合
を少なくした金属−熱硬化性樹脂結着肉質として
ある。

５は上記下層３の各部に、該下層の肉質を貫通
させて下層３の自由面側（下面側）から上層２と
の接合界面に通じさせて形成した通気孔（真空成
形用型の場合、真空吸引孔）である。

６は上記型１を嵌め込み保持させた有底型枠、
７は型１の下面と枠６の底面間に突張らせて設け
た型１の重量を支持する補強支柱、８は型１の下
面と型枠底面間の空間に開口させた真空パイプ、
９はそのパイプに接続した真空ポンプである。

而して、ポンプ９を稼動させてパイプ８を空気
吸引状態にすると、型１の成形面側の外気が該成
形面を構成するそれ自体通気性の上層２の外面各
部から該上層２のポーラス肉質→型下層３の各真
空吸引孔５→型１の下面と型枠底面間の空間→パ
イプ８→ポンプ９の経路で吸い込まれて型１の成
形面たる上層外表面が全面的に真空吸引状態とな
る。従つて常法に従つて被成形材料１０である加
熱軟化処理した熱可塑性樹脂のシートや板を型１
にかぶせポンプ９を稼動することにより材料１０
は型１の成形面である上層２の外表面にならつて
密着（２点鎖線示）し真空成形される。次いで冷
却媒体流通用配管４に冷却水等の冷媒を通して型
１及び成形品を冷却して成形品を所定の硬度まで
硬化させて型１から外す。１１は材料１０のシー
ルクランプを示す。

第２〜４図は上記真空成形型１の一製造プロセ
スを示す。

第２図＝製造すべき型１の成形面形状に対応し
た雌型又は雄型（図示例は雌型）の木型モデル１
２を製作する。型１の成形面に凹凸模様を形成す
る場合には木型モデル１２の型面全面に或は所要
領域面にレザー・皮革・布類等の表面凹凸模様を
有する部材１３、或は所望の凹凸模様をプレス等
の手法で形成したシート等を貼付け処理する。

第３図＝木型モデル１２面に亜鉛・アルミニウ
ム・銅などの金属溶射処理をする。この金属溶射
は形成される溶射層が連続微気孔性の緻密なポー
ラス肉質になるように溶射金属の温度、溶射速
度、溶射距離等を適当に調節して行う。これによ
り型１のそれ自体通気性の微気孔性上層２が造形
される。木型モデル１２面に凹凸模様部材１３を
貼付け処理した場合にはその溶射金属層２の表面
（木型モデル側の面）は部材１３面の凹凸模様に
対応した凹凸模様が鮮明に転写形成される。溶射
層２の肉厚は凹凸模様の凹凸がカバーされ溶射層
全体が自己保形する程度で足りる。

第４図・第５図＝上記溶射層２の自由面（上層
２の裏面）に近接させて冷却媒体流通用配管４を
配置し、次いで錆の出ない例えばステンレススチ
ール等を可とする金属のフイラメントないしは細
長切断片、或はそれ等の織物状物又は不織布状物
を熱硬化性樹脂により前者の金属分と後者の樹脂
分の配合比を重量比で１〜５：１にして結着した
未硬化状態の金属−熱硬化性樹脂組成物を、第５
図示のように上層２との接合界面近傍部分３_１、
上記配置配管４の外周囲部３_２、及び上記両部分
間３_３に充填する。

次いで残余の下層肉厚部分３_４に未硬化の熱硬
化性樹脂、或は前記の金属−熱硬化性樹脂組成物
との比較においてそれよりも金属分の含有割合を
少なくした未硬化の金属−熱硬化性樹脂組成物を
充填する。

そして上記全体部分３_１〜３_４を十分に硬化処
理して下層３を形成する。

下層３の全体厚さは上層の比較的肉薄の金属溶
射層２をバツキングし型１全体として充分な耐圧
強度を具備するようにかなり厚い層に形成する。

通気孔としての真空吸引孔５は下層３の硬化
後、上層２は貫通しないように下層３の肉厚を貫
通させてドリル加工で形成する。或は下層３が硬
化しない内に離形剤を塗布した細い金属棒を先端
が上層２の裏面に突き当るまで層３に十分に差し
込んでおき層３の硬化後引き抜く等の手段で形成
する。その孔５の孔径は大きなものでよい。

そして上記製型した型１を木型モデル１２から
外し、成形面たる上層２の外表面をクリーニング
処理して第１図のような真空成形装置に組立てて
使用する。

又第３図に於て、形成した上層たる金属溶射層
を木型モデル１２から一旦外してその裏面に第
４・５図の下層３の形成処理をする、或は上層２
と下層３とを別々に成形製造した後その両者を嵌
合・接着して一体化する手順にしてもよい。

以上真空成形用型を例にして説明したが、圧空
成形用型などその他の熱可塑性樹脂材料の成形用
型についても上記のような層構成・肉質で型を構
成するものである。配管４は型加熱媒体流通用配
管である場合もある。

以下本案の型は下記のような諸性能・利点を有
する。

(1) 上層２は金属の溶射層であり、又バツキング
層たる下層３も要部、即ち上層２との接合界面
近傍部分３_１、該下層中に埋設した冷却ないし
は加熱媒体流通用配管４の周囲部分３_２、及び
上記両部分３_１・３_２の間部分３_３を特に金属
フイラメント等の金属分の配合量を多くした金
属−熱硬化性樹脂結着肉質としたから、型１全
体の熱伝導性は従来の金属型に近いもので、従
つて冷却ないしは型加熱効率がよく金属型と略
同等の生産効率（熱可塑性樹脂材料の成形加工
効率）が得られる。

上記金属−熱硬化性樹脂結着肉質は金属分と
樹脂分の配合比を重量比で１〜５：１の範囲に
するのがよく、金属分の配合比を樹脂の１に対
しそれ以下にすると金属分の含有量が少な過ぎ
て肉質全体の熱伝導性が樹脂のそれに近くな
り、十分にな冷却又は加熱効果が得られなくな
り実用性が低下する。金属分の配合比を樹脂の
１に対して５以上にするとバインダたる樹脂分
の含有量が少な過ぎて十分な実用結着強度が得
られなくなる。

(2) 又上記の要部３_１〜３_３以外の残余の下層部
分３_４は熱硬化性樹脂のみの肉質とするか、或
は上記の金属分高配合の金属−熱硬化性樹脂結
着肉質との比較において該肉質よりも金属分の
含有割合を少なくした金属−熱硬化性樹脂結着
肉質にしたから、金属分の全体使用量が少なく
て（コスト安）、しかも下層３全体を金属分高
配合の樹脂結着肉質にしたものと実質同様の熱
伝導効率のものが得られる。

(3) 下層３の要部３_１〜３_３に使用する金属分は
金属フイラメントないしは金属細長切断片、或
はそれの織物状物・不織布状物を用いたので、
個々の金属フイラメントないしは細長切断片の
相互接触面積が大きくて、金属分として金属粉
末や粒状物を用いた場合よりも全体的な熱伝導
性がよく、又バツキング層としての強度も強い
ものが得られる。

(4) 成形面となる上層２は連続微気孔性のそれ自
体通気性を有する金属溶射ポーラス層にしたか
ら真空成形用型・圧空成形用型・発泡樹脂モー
ルド成形型等に於て、該上層２の外面には機械
的に真空吸引孔、空気孔、熱気導入孔等の通気
孔５を開口させる必要がなく、下層３のみに該
下層を貫通させて適当径の通気孔を形成すれば
よいので、従つて成形品面にそれ等の孔跡の転
写のない高品位の製品を得ることができる。

(5) 型１の成形面を構成する上層２、及び下層３
の要部は金属質であるから金属型と同様の繰返
し使用耐久性がある。

(6) 成形面たる上層２の外面に凹凸模様を具備さ
せたものもレザー等の表面凹凸模様を有する現
物の利用等により容易・安価に製作することが
できる。

(7) 金属型の製型のように大掛りな鋳造設備ない
しは金属工作設備を要せず、通気孔５の形成も
前記(4)項に記載したように孔径の制限なく容易
に行うことができ、製型のリードタイムは樹脂
型の製型と略同程度に短く、全体安価に製作で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例（真空成形用型）の横断面
図、第２図乃至第４図は製型のプロセス説明図、
第５図は下層の肉質を部分的に異ならせた状態を
示す部分的拡大断面図。 ６は型枠、７は補強支柱、８は真空パイプ、９
は真空ポンプ、１０は被成形材料、１１は材料の
シールクランプ、１２は木型モデル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 成形型１を少なくとも成形面側の上層２と、そ
   の上層２をバツキングする下層３の２層構成と
   し、 上層２は金属溶射により造形した連続微気孔性
   のそれ自体通気性を有するポーラス金属肉質と
   し、 下層３は、上層２との接合界面近傍部分３_１、
   該下層中に埋設した冷却ないしは加熱媒体流通用
   配管４の周囲部分３_２、及び上記両部分間３_３
   を、金属フイラメントないしは金属細長切断片、
   或はそれ等の織物状物又は不織布状物を熱硬化性
   樹脂により前者の金属分と後者の樹脂分の配合比
   を重量比で１〜５：１にして結着した金属−熱硬
   化性樹脂結着肉質とし、残余の下層部分３_４を熱
   硬化性樹脂のみの肉質とするか、或は前記の金属
   −熱硬化性樹脂結着肉質との比較において該肉質
   よりも金属分の含有割合を少なくした金属−硬化
   性樹脂結着肉質とし、 下層３の各部に、該下層の肉厚を貫通して下層
   の自由面側から上層２との接合界面に通じる通気
   孔５を具備させてなる、 熱可塑性樹脂材料の成形用型。